CN216688304U - 一种磁控溅射镀膜机弧源座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁控溅射镀膜机弧源座，属于真空镀膜设备技术领域。它解决了现有靶材的利用率低以及基体镀膜表面不均匀质量差的问题。本磁控溅射镀膜机弧源座，包括阳极筒、水冷阴极、阴极杆、靶材和永磁体，靶材通过压环固定于水冷阴极上，水冷阴极与永磁体位置相互配合设置于阳极筒内，阴极杆穿过阳极筒和永磁体使其端部设置于水冷阴极中心，永磁体的外圈开设有一圈槽体并在槽体内设置线圈绕组形成与其相配合的电磁体，电磁体位于永磁体和水冷阴极之间并通过螺丝固定相互抵靠。本实用新型具有使靶材电离出的离子运动轨迹分布更加均匀，镀膜效果更好的优点。

Description

一种磁控溅射镀膜机弧源座

技术领域

本实用新型属于真空镀膜设备技术领域，涉及一种弧源座，特别涉及一种磁控溅射镀膜机弧源座。

背景技术

弧源座即镀膜机的电弧离子源，是真空镀膜机的核心部件之一，对膜层的质量有着至关重要的影响。其主要功能为通过磁场控制靶材上蒸发出来的金属等离子体的运动轨迹，在基体上实现镀膜。现有技术中，弧源座内的磁体均为永磁体，因此其存在以下问题，即离子的运动被约束在固定的轨迹上，导致靶材的利用率低以及基体镀膜表面不均匀质量差。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种通过在永磁体上集成电磁体从而控制离子运行轨迹的磁控溅射镀膜机弧源座。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种磁控溅射镀膜机弧源座，包括阳极筒、水冷阴极、阴极杆、靶材和永磁体，所述的靶材通过压环固定于水冷阴极上，所述的水冷阴极与永磁体位置相互配合设置于阳极筒内，所述的阴极杆穿过阳极筒和永磁体使其端部设置于水冷阴极中心，其特征在于，所述永磁体的外圈开设有一圈槽体并在槽体内设置线圈绕组形成与其相配合的电磁体，所述的电磁体位于永磁体和水冷阴极之间并通过螺丝固定相互抵靠。

本磁控溅射镀膜机弧源座的技术效果为，相对于传统弧源座直接通过永磁体产生磁场，本实用新型在永磁体的外圈设置电磁体，电磁体的磁场通过线圈绕组产生，并和永磁体的磁场方向相同，在镀膜过程中，线圈内的电流进行周期性的变化，从而调节电磁体的磁场强度，其电流的强度可以根据金属靶材的不同而调整。

在上述的磁控溅射镀膜机弧源座中，所述阳极筒的侧方径向设置有过滤水嘴，所述阳极筒的内部具有与过滤水嘴相配合的流道，所述过滤水嘴的数量为两个形成进出循环。

在上述的磁控溅射镀膜机弧源座中，所述阳极筒的后方嵌设有方管水道，所述的方管水道通过阳极筒后方外盖固定。

在上述的磁控溅射镀膜机弧源座中，所述永磁体和电磁体的外圈设置有磁场保护绝缘套。

在上述的磁控溅射镀膜机弧源座中，所述阳极筒的前端设置有阳极罩，所述阳极罩的中心为与靶材尺寸相配合的贯穿式通孔结构。

在上述的磁控溅射镀膜机弧源座中，所述阳极筒与阳极罩之间焊接有阳极环，所述的阳极罩内通过阳极环设置有辅阳套。

在上述的磁控溅射镀膜机弧源座中，所述阳极筒与阳极环之间通过螺丝固定径向设置有辅阳定位钉，所述辅阳定位钉的端部与辅阳套抵靠，所述辅阳定位钉的内部通过弹簧连接。

与现有技术相比，本磁控溅射镀膜机弧源座通过在永磁体的外圈设置线圈绕组，改变线圈绕组内的电流强度控制该磁场强度，通过永磁体产生的定磁场配合线圈绕组产生的变磁场，使靶材电离出的离子运动轨迹分布更加均匀，镀膜效果更好。

附图说明

图1是本弧源座的剖视图；

图2是本弧源座的外部侧视图；

图3是图1中A处的结构放大图；

图中，1、阳极筒；2、水冷阴极；3、阴极杆；4、靶材；5、永磁体；6、压环；7、电磁体；8、过滤水嘴；9、方管水道；10、外盖；11、磁场保护绝缘套；12、阳极罩；13、阳极环；14、辅阳套；15、辅阳定位钉。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1、图2、图3所示，本磁控溅射镀膜机弧源座，包括阳极筒1、水冷阴极2、阴极杆3、靶材4和永磁体5，靶材4通过压环6固定于水冷阴极2上，水冷阴极2与永磁体5位置相互配合设置于阳极筒1内，阴极杆3穿过阳极筒1和永磁体5使其端部设置于水冷阴极2中心，永磁体5的外圈开设有一圈槽体并在槽体内设置线圈绕组形成与其相配合的电磁体7，电磁体7位于永磁体5和水冷阴极2之间并通过螺丝固定相互抵靠。

其原理为：水冷阴极2配合阴极杆3在电场的作用下使靶材4发生电离溅射，电离出的离子在磁场的作用下沿轨迹运动，最后在基体表面沉积实现镀膜，在上述结构中，永磁体5的磁场为恒定不变的，线圈绕组中的电流大小可以根据实际应用做周期性的改变，通过定磁场配合变磁场使镀膜效果更好。

进一步说明，弧源座在运行过程中会产生高温，为了对其进行有效的降温，阳极筒1的侧方径向设置有过滤水嘴8，阳极筒1的内部具有与过滤水嘴8相配合的流道，过滤水嘴8的数量为两个形成进出循环，其循环过程可以通过泵来完成。

为了进一步提高其冷却效果，阳极筒1的后方嵌设有方管水道9，方管水道9通过阳极筒1后方外盖10固定，方管水道9可以焊接固定，与阳极筒1内部流道连通。

为了增加其安全性，永磁体5和电磁体7的外圈设置有磁场保护绝缘套11。

阳极筒1的前端设置有阳极罩12，可以更好的控制离子的运行轨迹，阳极罩12的中心为与靶材4尺寸相配合的贯穿式通孔结构，方便离子溅射出去。

为了进一步提高离子的运行轨迹，阳极筒1与阳极罩12之间焊接有阳极环13，阳极罩12内通过阳极环13设置有辅阳套14，阳极筒1与阳极环13之间通过螺丝固定径向设置有辅阳定位钉15，辅阳定位钉15的端部与辅阳套14抵靠，辅阳定位钉15的内部通过弹簧连接，辅阳定位钉15用于调节辅阳套14的位置，其弹簧连接结构在调节时起到缓冲的作用，不易损坏。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了各种术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (7)

1.一种磁控溅射镀膜机弧源座，包括阳极筒（1）、水冷阴极（2）、阴极杆（3）、靶材（4）和永磁体（5），所述的靶材（4）通过压环（6）固定于水冷阴极（2）上，所述的水冷阴极（2）与永磁体（5）位置相互配合设置于阳极筒（1）内，所述的阴极杆（3）穿过阳极筒（1）和永磁体（5）使其端部设置于水冷阴极（2）中心，其特征在于，所述永磁体（5）的外圈开设有一圈槽体并在槽体内设置线圈绕组形成与其相配合的电磁体（7），所述的电磁体（7）位于永磁体（5）和水冷阴极（2）之间并通过螺丝固定相互抵靠。

2.根据权利要求1所述的一种磁控溅射镀膜机弧源座，其特征在于，所述阳极筒（1）的侧方径向设置有过滤水嘴（8），所述阳极筒（1）的内部具有与过滤水嘴（8）相配合的流道，所述过滤水嘴（8）的数量为两个形成进出循环。

3.根据权利要求2所述的一种磁控溅射镀膜机弧源座，其特征在于，所述阳极筒（1）的后方嵌设有方管水道（9），所述的方管水道（9）通过阳极筒（1）后方外盖（10）固定。

4.根据权利要求1所述的一种磁控溅射镀膜机弧源座，其特征在于，所述永磁体（5）和电磁体（7）的外圈设置有磁场保护绝缘套（11）。

5.根据权利要求1所述的一种磁控溅射镀膜机弧源座，其特征在于，所述阳极筒（1）的前端设置有阳极罩（12），所述阳极罩（12）的中心为与靶材（4）尺寸相配合的贯穿式通孔结构。

6.根据权利要求5所述的一种磁控溅射镀膜机弧源座，其特征在于，所述阳极筒（1）与阳极罩（12）之间焊接有阳极环（13），所述的阳极罩（12）内通过阳极环（13）设置有辅阳套（14）。

7.根据权利要求6所述的一种磁控溅射镀膜机弧源座，其特征在于，所述阳极筒（1）与阳极环（13）之间通过螺丝固定径向设置有辅阳定位钉（15），所述辅阳定位钉（15）的端部与辅阳套（14）抵靠，所述辅阳定位钉（15）的内部通过弹簧连接。

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